影响弯曲件回弹的因素及控制方法

图 7 压 V 形件时凸模制成小半径的圆角凸筋结构图
图 8 压 U 形件时凸模制成小平刃口式结构图
6 结束语
图 5 压 V 形件改变模具圆角半径结构图
弯曲是钣金的基本工序之一，在钣金生产中占有 很大比例，通过对 V 形及 U 形弯曲件回弹影响因素 的分析，确定了回弹量和回弹角的计算，采用了以上 多种工艺方法和模具补偿方法来控制零件的回弹。由 于影响弯曲件回弹因素较多，因此在具体零件加工时 应根据实际情况，针对具体零件选择以上不同的方法 来控制回弹，确保弯曲后零件满足设计要求。
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因此，对于 r/t 值较大的弯曲件，生产中希望压弯后 零件的弯曲半径略比图纸尺寸小些，以便在试模后比 较容易地修正。
2007 年 4 月第 2 期
4 补偿法回弹控制
补偿法是根据弯曲工件的回弹趋势与回弹量大 小，修正凸、凹模工作部分尺寸和几何形状，由工件 的回弹来补偿。此法适用于回弹大、材料薄、有色金 属及表面质量要求高的工件。 4.1 倾斜角法
4.2 弧形顶板法 如图 4，弧形顶板的 R1 可以等于 R+t，也可以略
小于此值，r>t，R=20t。
图 1 斜楔式结构图
1、3－复位杆 2、6－可动凹模 4－卸料板 5－凸模 7－靠模板 8－顶杆
4.1.2 铰链式 图 2 所示结构是利用凸模的压力使件 1 压紧工
件。此种结构的模具在装模后要仔细调好下死点。
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图 2 铰链式结构图
1－活动凹模 2－工件 3－凸模 4－底板 5－转轴 6－橡皮
图 3 所示结构可以像一般压弯模那样调行程，但 它的封闭高度较大。弯曲时件 4 下行，压动件 3，件 3 带动和它以件 2 连接的件 5 下行，件 5 转动，压紧 工件。
图 3 铰链式结构图
1－靠模板 2－转轴 3－卸料板 4－凸模 5－活动凹模
2 弯曲件回弹的影响因素
a. 材料的屈服点越高，弹性模量越小，弯曲回弹 值越大；材料的弹性模量越大，回弹值越小；
b. 相对弯曲半径越小，回弹值越小； c. 弯曲件角度越小，弯曲变形区域越大，回弹的 积累越大，回弹角也越大； d. 材料越薄，回弹量越大； e. 自由弯曲与校正弯曲比较，由于校正弯曲可增 加圆角处的塑性变形程度，因而有较小的回弹； f. 压制 U 形件时，模具间隙对回弹值有直接的影 响。间隙大，材料处于松动状态，回弹就大，间隙小， 材料被挤紧，回弹就小，凸、凹模之间的间隙以比板 厚小 0.03mm 为宜； g. 工件形状复杂，一次弯曲成形角的数量越多， 各部分的回弹相互牵制，回弹就小。如 U 形工件比 V 形工件的弯曲回弹小； h. 凹模肩部圆角半径为板厚的 4～5 倍时，回弹 量最小。
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图 4 弧形顶板法结构图
1－凹模 2－凸模 3－顶板
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5 校正法回弹控制
在有顶板的凹模中进行弯曲时，当工件与模具贴 合后，附加以校正力，使产生拉伸应变。卸载后，拉、 压两区纤维的回弹趋势相互抵制，达到减小回弹的效 果，适用材料较厚的工件。如 4 所示。
图 5、6 所示为改变凸、凹模的圆角半径，使之 对工件的圆角处有过盈挤压，而产生塑形变形。此过 盈挤压量可以用改变凸模圆角半径或凹模的圆角半 径的方法，使之工件角部的材料变薄，此变薄量一般 取为 0.1～0.15mm 的材料厚度即可。
` 图 6 压 U 形件改变模具圆角半径结构图
此外，其它校正法还有可以把凸模角部做成小半 径的圆角凸筋△t=(0.08～0.1)t（图 7），也可以做成小 平刃口式△t=(0.08～0.1)t，L=R+(1.5～2)t（图 8）。
参考文献
1 丁松聚. 冷冲压模设计. 机械工业出版社，1999.5 2 钟毓斌主编. 冲压工艺及模具设计. 机械工业出版社，2000.8 3 杜东福编. 冷冲压模具设计. 湖南科学技术出版社，2003.1
3 回弹值的计算
由于影响弯曲回弹的因素很多，而且各种因素又
相互影响，因此，计算回弹角比较复杂，也不准确。
在生产中，我们一般是按经验数表或按力学公式计算
出回弹值作为参考，再在试模时修正。
当 r/t<5 时，弯曲半径的回弹值不大，因此只考
虑角度的回弹，其值可按有关手册查出经验数值的修
正回弹角。
当 r/t>10 时，因相对弯曲半径变大，这时，工件
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影响弯曲件回弹的因素及控制方法
贵州航天乌江科技有限责任公司 胡爱萍 王 平 李德遵
摘要 通过对 V 形及 U 形弯曲件回弹的影响因素：材料的屈服点、材料的厚度、零件 的相对弯曲半径、零件的弯曲角、零件的形状以及模具间隙大小的分析，列出了回弹值的近 似计算方法，根据计算结果，总结了采用补偿和校正来控制回弹的方法。
关键词 V 形及 U 形弯曲件 回弹 影响因素 控制方法
1 引言
对于钣金车间加工 V 形及 U 形弯曲件，进行弯 曲加工后都会有一定回弹值。在设计模具前应掌握材 料的回弹规律及回弹值的大小，以便采取措施，使其 修整量减小。回弹一般包括弯曲半径回弹值和角度回 弹值两种。控制回弹的方法有选择适当材料、加筋、 退火、冲击校正、加背压等。
不仅角度有回弹，弯曲半径也有较大的变化。这时，
回弹值可按下式进行计算，然后在生产中再进行修
正。
r凸
=
1
+
r σ 3
s
r
=
1 1 +3σs
E t r Et
α凸
=α
−（180°− α）（ r r凸
− 1）
式中：r——工件的圆角半径，mm；
r 凸——凸模的圆角半径，mm；
α——弯曲件的角度，（°）；
α 凸——弯曲凸模角度，（°）；
对于 V 形弯曲件，只须将凸、凹模角度减去回弹 量即可，对于 U 形件，可将凸模两侧分别做出等于回 弹角、向上的倾斜度。弯曲时工件被具有同样斜度的 凹模压紧，工件自模具中退出后，自然回弹到图纸要 求尺寸。压紧坯料的方法有以下两种。 4.1.1 斜楔式
结构如图 1 所示，利用凹模自身的斜度，将垂直 运动变为水平运动，压紧毛坯。设计这种结构时应注 意：件 1 的推力应大于工件的弯曲力；件 2、6 与件 7 相接触的斜角一般为 8°～20°为宜；件 2、5、6、7 各 件角度公差的取法，应能保证可以对工件角根部产生 挤压，使之塑性变形，并利于模具修正。
t——毛坯的厚度，mm；
E——弯曲材料的弹性模量，MPa；
σs——弯曲材料的屈服点，MPa。 上述公式的计算值是近似的。根据生产经验，修
磨凸模时，“放大”弯曲半径比“收小”弯曲半径容易。
收稿日期：2006-12-25 作者简介：胡爱萍（1967-），工程师，机械制造工艺与设备专业；研究方向：工 装设计。